CRITTERBASE
"In einer Zeit, in der der Einfluss des Menschen auf die marinen Ökosysteme zunimmt, sind deren Verständnis, Management und Schutz von großer Bedeutung. Wissenschaftler:innen, Entscheidungsträger:innen und die Öffentlichkeit benötigen daher ein vielseitiges Instrument, um Daten über Meeresbiota auf transparente, effiziente und verständliche Weise und mit hoher Qualitätssicherung zusammenzustellen, zu synthetisieren und zu verwalten. Zu diesem Zweck wird das ökologische Informationssystem CRITTERBASE entwickelt und mit NFDI4Biodversity verknüpft."
Thomas Brey (ehemaliger Leiter der Sektion Funktionelle Ökologie am Alfred-Wegener-Institut Bremerhaven)
Über CRITTERBASE
CRITTERBASE ist ein Softwaresystem, das vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) und dem Helmholtz-Institut für Funktionelle Marine Biodiversität (HIFMB) entwickelt wurde, um Forschenden bei der Verwaltung probenbasierter Biodiversitätsdaten zu unterstützen.
CRITTERBASE ist ein Open-Source-System und besteht aus drei Hauptkomponenten, die zum Teil im Rahmen des CRITTERBASE-Use-Case weiterentwickelt wurden.
- Collector App (Client, Backend)
Die Collector App ist eine plattformunabhängige (macOS, Linux und Windows) Client-Software, die in Python entwickelt wurde. Mit der Collector App können biologische Daten auf ihre Qualität hin geprüft und in CRITTERBASE gespeichert werden. - Data Space
Im Data Space werden die Daten gespeichert und für die Verarbeitung bereitgestellt. Zukünftig wird die Archivierung der Daten im digitalen Daten-Repositorium für Erd- und Umweltwissenschaften, PANGAEA, unterstützt. - Analyst App (Web Service, Frontend)
Die Analyst App ermöglicht es Nutzenden, Daten zu suchen und zu extrahieren. In Zukunft wird die Analyst App auch verschiedene statistische Analyse- und Modellierungsverfahren zur Auswertung der Daten bereitstellen.
Es gibt eine globale CRITTERBASE, die von AWI und HIFMB gehostet wird und über eine webbasierte Analyst App öffentlich zugänglich ist. Darüber hinaus steht es jeder und jedem offen, eine lokale CRITTERBASE aufbauen.
Unsere Use Cases
Welches Potenzial steckt in NFDI4Biodiversity? Das veranschaulichen unsere mehr als 20 Use Cases: reale Anwendungsfälle, in denen wir erproben, wie Daten mobilisiert oder visualisiert werden können, wie sich regionenübergreifende Metadatenstandards etablieren oder Speicher- und Recheninfrastruktur für die Integration und Auswertung derzeit dezentral verteilter Datenschätze implementieren lassen. Die Use Cases sind dabei ein Gemeinschaftswerk des jeweiligen Use-Case-Partners, fachlicher sowie technischer Expert:innen aus dem Konsortium sowie koordinierender Projektmitarbeiter:innen, den sogenannten Use-Case-Managern.
Hier geht es zu einer Übersicht aller Use Cases.
Die Daten
Die über CRITTERBASE gespeicherten Daten entsprechen den FAIR-Grundsätzen: Sie sind auffindbar, zugänglich, verknüpfbar und wiederverwendbar. CRITTERBASE umfasst eine Vielzahl von biotischen Datentypen, darunter Zählungen, Abundanzen, Präsenz-/Absenzdaten sowie Verarbeitungsoptionen für Teilproben und verschiedene Probennahmeverfahren.
Alle Daten durchlaufen eine strenge Qualitätskontrolle, die sowohl die Vorbereitung und das erstmalige Einlesen als auch die Überprüfung bereits importierter Daten umfasst. Mithilfe spezieller Puffertechnologie aktualisiert CRITTERBASE seine taxonomischen Informationen automatisch über das World Register of Marine Species (WoRMS) –
eine verlässliche und umfassende Namensliste mariner Organismen. Der Datenbestand in WoRMS wird von wissenschaftlichen Spezialist:innen für jede Organismengruppe herausgegeben und gepflegt. Darüber hinaus werden in CRITTERBASE sämtliche Änderungen protokolliert und archiviert.
Das gemeinsame Ziel: Weiterentwicklung der Funktionalitäten und Anbindung an NFDI4Biodiversity
In NFDI4Biodiversity arbeiten wir gemeinsam an der Weiterentwicklung von CRITTERBASE und fokussieren uns dabei auf folgende Aspekte:
- Datenmobilisierung und Standardisierung nach den FAIR-Prinzipien durch:
- Erweiterung des CRITTERBASE-Datenmodells zur Integration zusätzlicher Datensätze, die auf verschiedene Probennahmeverfahren basieren (z.B. Datensätze zu pelagischen Netzfängen und Sediment-Stechrohren)
- Entwicklung von Modulen zur Unterstützung der Datenmobilisierung und Archivierung von CRITTERBASE-Daten in PANGAEA
- Entwicklung eines Versionskonzepts für CRITTERBASE zur Sicherstellung der Nachvollziehbarkeit und Reproduzierbarkeit der benutzten Software an sich sowie der Daten
- Erstellung einer Dokumentation zur Nutzung der CRITTERBASE Collector App
Der Stand
Die Collector App und die Analyst App wurden im Rahmen des gemeinsamen Use-Case-Projekts in NFDI4Biodiversity weiterentwickelt. Ein zentraler Bestand dieser Entwicklung war zum Beispiel die Implementierung einer Schnittstelle zur automatischen Aktualisierung taxonomischer Informationen über WoRMS.
Die nächsten Schritte umfassen die kontinuierliche Verbesserung der von CRITTERBASE angebotenen Software-Applikationen sowie deren Dokumentation. Zudem arbeiten wir daran, die Weiterleitung der Daten an das Repositorium PANGAEA zu ermöglichen, um eine nahtlose Anbindung und Nutzung der CRITTERBASE-Datensätze in den Research Data Commons zu ermöglichen.
CRITTERBASE entdecken
Ansprechpartner
NFDI4Biodiversity
Bei Fragen zum Use Case CRITTERBASE kontaktieren Sie gern Use Case Manager Christoph Schomburg, Universität Kassel (c.schomburg@uni-kassel.de).
CRITTERBASE
Allgemeine Fragen zu CRITTERBASE können an Katharina Teschke (katharina.teschke@awi.de) gerichtet werden, technische Fragen an Paul Kloss (paul.kloss@awi.de).
Publikationen
Teschke, K., Kraan, C., Kloss, P. et al. (2022): CRITTERBASE, a science-driven data warehouse for marine biota. Scientific Data, 9, 483, https://doi.org/10.1038/s41597-022-01590-1
Kloss, P., Teschke, K., Dannheim, J., Koppe, R., Kraan, C., Piepenburg, D., and Brey, T. (2021): The Collector App for CRITTERBASE, a science-driven data warehouse for marine biota (4.4.4). Zenodo, https://doi.org/10.5281/zenodo.5724021
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Rund zwei Millionen Libellendaten, die auch Forschung und Naturschutz zur Verfügung stehen sollen – daran arbeiten wir mit den Libellenkundler:innen der GdO.
Landnutzungs-Monitor
Visualisierbare Langzeitdaten zur Landnutzung können die Biodiversitätsforschung enorm bereichern. Zusammen mit dem IÖR integrieren wir sie in NFDI4Biodiversity.
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Die Fischkundler:innen der GfI verfügen über mehr als 100.000 Datensätze zu regionalen Fischarten. Gemeinsam machen wir sie besser findbar und damit zugänglich.